ANÁLISE DA TAXA DE REMOÇÃO DE TURBIDEZ EM ÁGUAS NATURAIS UTILIZANDO EXTRATO DE SEMENTES DE Moringa oleifera Lam

Faculdade do Noroeste de Minas – FINOM / Núcleo de Iniciação Científica - NIC

Resumo

Novas metodologias de tratamento de água e esgoto apontam para o uso de produtos naturais em substituição aos reagentes químicos convencionais. Neste cenário, extratos naturais tem sido preparados com sementes de Moringa oleifera para a limpeza alternativa da água, em regiões sem qualquer tratamento convencional. Variáveis essenciais nesse tipo de estudo, como tempo de repouso ou diluição do extrato, por exemplo, desempenham um papel importante na eficiência dos testes. Neste trabalho, o estudo da taxa de remoção de turbidez das amostras de águas naturais foi realizado usando-se extratos preparados de maneiras diferentes e os testes mostraram uma relação direta entre essas variáveis e a melhoria do processo de clarificação da água.Palavras chave: Moringa Oleifera, Clarificação de águas, Remoção de turbidez.

Introdução

O tratamento das águas de abastecimento é formado por um conjunto sistematizado de operações unitárias visando-se a redução da turbidez e sólidos suspensos da amostra (Foust, 1982; McCabe, 1993). Neste processo, as cargas dos colóides em suspensão são neutralizadas, com o controle adequado do pH, utilizando-se sais inorgânicos de ferro e alumínio (Vianna et al., 2002; Paterniani et al., 2009). Uma dificuldade enfrentada em pequenas comunidades é a indisponibilidade de um sistema adequado para o tratamento da água. A planta Moringa oleifera foi originalmente cultivada na Índia e atualmente é uma espécie arbórea de regiões tropicais. A análise da constituição química das sementes de Moringa Oleifera revela que a polpa contém proteínas de baixo peso molecular (Barreto et al., 2009) e o processo de dissolução da polpa em meio aquoso favorece o agregamento dos colóides devido à neutralização das cargas superficiais. O motivo principal desta ação coagulante é devido à formação de pontes entre as partículas coloidais em suspensão e moléculas orgânicas específicas (Polieletrólitos naturais) presente no extrato de Moringa oleifera (Barreto et al., 2009). Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi o estudo da ação coagulante do extrato das sementes de Moringa Oleifera em amostras de água natural e avaliação da taxa de remoção de turbidez e sólidos suspensos, observando modificações nos parâmetros físico-químicos.

A solução foi deixada em repouso por 150 minutos para separação das fases. A fase intermediária foi sugada com pipetagem automática e filtrada utilizando sistema de filtragem a vácuo Millipore (0,8 micras). Os testes relativos à floculação e sedimentação foram efetuados utilizando um equipamento Jar-test padrão, marca PoliControl, com seis cubetas de 2.000 mL. Em cada cuba foram adicionadas as amostras e, em seguida, alíquotas do sobrenadante foram colhidas para a determinação dos parâmetros físico-químicos. Quantidades iguais a 5 mL, 15mL, 25mL, 50mL, 75 mL e 100 mL, foram adicionadas às cubas e iniciou-se o processo de agitação rápida no Jar-test, com velocidade aproximada de 150 rpm durante um intervalo de dois minutos. Posteriormente, iniciou-se a agitação lenta do sistema a 20 rpm por um intervalo de tempo de 5 minutos, para crescimento dos flocos. Após o período de agitação lenta, foram coletadas alíquotas do sobrenadante para a verificação da turbidez em intervalos regulares de 15 minutos. Para uma total observação dos efeitos de floculação, após a adição do extrato do coagulante, o tempo de análise foi estendido até o limite de 300 minutos. Para os testes de pH, sólidos totais dissolvidos (STD), condutividade elétrica e temperatura foi utilizado um equipamento multi-parâmetro da marca Hanna, modelo Combo Waterproof. Já os ensaios de turbidez foram efetuados usando-se um Turbidímetro digital modelo AP2000, marca PoliControl. A determinação dos sólidos em suspensão foi efetuada utilizando-se o sistema de filtração a vácuo Millipore, com filtro de fibra de celulose de 0,45 micras, segundo metodologia proposta (APHA, 1995).

Resultados e discussão

Os resultados mostram uma redução de 81,3% da turbidez natural das amostras e cerca de 84,6% de sólidos em suspensão em comparação com a testemunha.

Referências

ABDULKARIM S. M.; LONG K; LAI O. M.; MUHAMMAD S. K. S. GHAZALI H. M. Some Physico-chemical properties of Moringa oleifera seed oil extracted using solvent and aqueous enzymatic methods. J. Food Chem 93: 253-256. 2004.APHA - American Public Health Association. Standard methods for examination of water and wastewater. 19th ed. Washington: EPS Group, 1.268 p. 1995.BARRETO M. B.; FREITAS, J. V. B.; SILVEIRA, E. R.; BEZERRA, A. M. E.; NUNES, E. P.; GRAMOSA, N. V. Constituintes químicos voláteis e não voláteis de Moringa oleifera Lam, Moringaceae. Revista Brasileira de Farmacognosia. 19(4): p.893-897. 2009.NDABIGENGESERE, A.; NARASIAH, K.S.; TALBOLT, B.G. Active agents and mechanism of coagulation of turbid waters using Moringa oleifera. Water Research, Londres, v.29, n.2, p703-10, 1994.PATERNIANI, J.E.S.; MANTOVANI, M.C.; SANT’ANNA, M.R. Uso de sementes de Moringa oleifera para tratamento de águas superficiais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. Campina Grande, PB, UAEA/UFCG. 2009.

Conclusão

Com os resultados obtidos foi possível verificar que a semente de Moringa oleifera é eficiente na remoção de turbidez e sólidos suspensos de amostras naturais de água. Observou-se uma redução de 81,3% da turbidez das amostras e cerca de 84,6% de sólidos em suspensão. A concentração ideal de extrato, verificado para as amostras naturais utilizadas, foi de 500 mg L-1. Observou-se que nos primeiros 50 minutos de teste existe uma variação significante da taxa de remoção de turbidez e esta diminui, independente da concentração do extrato, em mais de 90 % após 50 minutos da aplicação do coagulante.

Material e métodos

Os ensaios foram realizados nos Laboratórios de Controle de Poluição e Química Geral e Inorgânica da Faculdade do Noroeste de Minas – FINOM. As amostras usadas nos testes foram coletadas no Rio Santa Catarina (17O59’55.74’’S e 46O53’17.94’’W), no município de Vazante-MG. Tais amostras foram devidamente acondicionadas em frascos escuros e mantidas sob refrigeração. O extrato de Moringa foi preparado usando-se sementes recém colhidas. Foram adicionados 5 g da polpa da semente (PS) em liquidificador, juntamente com 500 mL de água deionizada e a mistura foi processada por 2 minutos.

Agradecimentos

À Faculdade do Noroeste de Minas - FINOM - e ao Centro Brasileiro de Educação e Cultura - CENBEC - pelo apoio financeiro e incentivo.

Luana Loren Corrêa Oliveira; Gilmar Gonçalves Ferreira; Gilberto dos Reis Ferreira; Luma Ferreira Corrêa; Rilson Raimundo Pereira

Testemunha Amostras

Volume de Extrato (mL)

- 0 5 15 25 50 75 100

Concentração (mg L-1)

- 0 25 75 125 250 375 500

Temperatura (°C) 27,2 27,0 28,6 28,1 27,8 27,8 27,8 27,8

pH 8,09 8,15 8,10 8,09 8,13 8,11 8,11 8,12

SS (mg L-1) 52 50 17 16 16 12 12 8

STD (mg L-1) 80 81 82 82 81 83 84 84

Condutividade (µS) 160 163 165 164 165 167 168 169

Turbidez (UNT) 74,2 72 41,5 40,6 37,1 27 24,9 13,9

Tabela 1 - Resultado das análises após o tratamento com extrato de Moringa Oleifera

Figura 2 – Taxa de remoção da turbidez durante os ensaios.

Os resultados demonstram que a taxa máxima de remoção de turbidez, para as amostras naturais utilizadas, inicia-se em aproximadamente 1,19 UNT min-1, e decai por volta dos primeiros 50 minutos de teste com posterior estabilização até o valor constante de 0,1 UNT min-1, independente da concentração utilizada.

Figura 1 – Curva ajustada para a variação da turbidez durante os ensaios. Tempo de sedimentação de 300 minutos com intervalo de medida de 15 minutos